[发明专利]一种石油焦基活性炭材料及其制备方法

权利要求书

1.一种石油焦基活性炭材料的制备方法，所述制备方法包括如下内容：

（1）将磷酸铵盐引入石油焦中，然后干燥，所述磷酸铵盐为磷酸铵、磷酸氢铵、磷酸二氢铵中的一种或几种，将磷酸铵盐引入石油焦中的方法为等体积浸渍法、过饱和浸渍法、混捏法中的一种或几种，磷酸铵盐与石油焦的质量比为0.05～1：1；

（2）用含水蒸气气体对步骤（1）所得样品进行预处理；

（3）将步骤（2）所得样品与活化剂混合，混合均匀后将物料放置于微波-光波反应器内，在惰性气氛条件下进行活化；活化过程具体操作如下：将步骤（2）所得样品与活化剂混合均匀，混合均匀后将物料放置于微波-光波反应器内，在惰性气氛下，升温至活化温度，活化完成后降至20～100℃进行后续处理，其中所述惰性气氛为氮气、氦气或氩气中的一种或多种；活化温度为600～1000℃，活化时间为5～60min，所述微波频率为2450MHz；所述微波功率以每kg石油焦计，为2～4kW；所述光波功率为1～8 kW；

（4）步骤（3）所得活化后样品经洗涤、干燥得到活性炭。

2.按照权利要求1所述的石油焦基活性炭材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述磷酸铵盐为磷酸铵。

3.按照权利要求1所述的石油焦基活性炭材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）将磷酸铵盐引入石油焦中的方法为过饱和浸渍法。

4.按照权利要求1所述的石油焦基活性炭材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）干燥温度为60～150℃，干燥时间为2～8h。

5.按照权利要求1或4所述的石油焦基活性炭材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）干燥温度为80～120℃，干燥时间为4～6h。

6.按照权利要求1或4所述的石油焦基活性炭材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）干燥在真空条件下进行。

7.按照权利要求1所述的石油焦基活性炭材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）磷酸铵盐与石油焦的质量比为0.2～0.8:1。

8.按照权利要求1所述的石油焦基活性炭材料的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述含水蒸气气体为水蒸气或者水蒸气与载气的混合气体，所述混合气体中水蒸气与载气的体积比为1:20～1:1，所述载气为氮气或惰性气体，惰性气体为氦气、氖气、氩气、氪气、氙气中的一种或多种。

9.按照权利要求1或8所述的石油焦基活性炭材料的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述含水蒸气气体为水蒸气或者水蒸气与载气的混合气体，所述混合气体中水蒸气与载气的体积比为1:10～1:2；所述载气为氮气或惰性气体，惰性气体为氦气、氖气、氩气、氪气、氙气中的一种或多种。

10.按照权利要求1所述的石油焦基活性炭材料的制备方法，其特征在于：步骤（2）预处理的具体过程包括第一段预处理、第二段预处理和冷却，其中，第一段预处理温度为150～250℃，预处理时间为1～6h；第二段预处理温度为300～500℃，处理时间为1～6h，然后再冷却至20～100℃。

11.按照权利要求1所述的石油焦基活性炭材料的制备方法，其特征在于：步骤（2）预处理的具体过程包括第一段预处理、第二段预处理和冷却，其中，第一段预处理温度为180～220℃，预处理时间为2～4h；第二段预处理温度为350～450℃，处理时间为2～4h，然后再冷却至 40～80℃。

12.按照权利要求10或11所述的石油焦基活性炭材料的制备方法，其特征在于：冷却过程在氮气保护下进行。

13.按照权利要求1所述的石油焦基活性炭材料的制备方法，其特征在于：步骤（2）中所述含水蒸气气体的体积空速为500～2000h^-1。